Assessment of mouse oocytes ultrastructure following vitrification before and after in vitro maturation / Evaluación de la ultraestructura de los ovocitos de ratón después de la vitrificación antes y después de la maduración in vitro

SUMMARY: Vitrification is a physical process in which the concentrated cryoprotectant solution after exposure to extreme cold without ice crystal formation in living cells to be converted glassing state. In this study, maturation rate and ultrastructure of mouse oocytes followed by vitrification before or after in-virto maturation (IVM) were evaluated. A total of 373 germinal vesicle oocytes were obtained from ovaries and divided into three fresh IVM, IVM vitrified, vitrified IVM groups. Ten metaphase II oocytes were obtained from uterine tubes and considered as the control group. Oocytes in vitrified groups were vitrified by Cryotop using vitrification medium and kept in liquid nitrogen. The maturation media was a-MEM supplemented with rFSH + hCG. After 24-48 h of incubation, the oocytes were investigated for nuclear maturation and ultrastructural changes using transmission electron microscopy (TEM). The oocyte maturation rate in vIVM group was significantly lower than IVMv group, when the two groups were compared with vIVM had the highest maturity. The evaluation ultrastructure of the four groups showed that the number of cortical granules, microvilli and mitochondria-SER aggregates in vIVM group were lowest and the highest amongst the number of vacuoles. Zona pellucida was darker than the control group in two freeze groups vIVM and IVMv. Most similar groups to the control group were group vIVM, Group IVMv and ultimately vIVM group, respectively. According to the results, IVM procedure is more efficient when it is performed before oocyte vitrification.

RESUMEN: La vitrificación es un proceso físico en el que la solución concentrada de crioprotectores, después de la exposición al frío extremo sin formación de cristales de hielo en las células vivas, se convierte en estado de cristal. En este estudio, se evaluaron la velocidad de maduración y la ultraestructura de los ovocitos de ratón seguidos por la vitrificación antes o después de la maduración in vitro (IVM). Se obtuvieron un total de 373 ovocitos, de vesículas germinales de ovarios, y se dividieron en tres grupos de IVM vitrificados, IVM e IVM frescos. Diez ovocitos metafase II se obtuvieron a partir de tubas uterinas y se consideraron como el grupo de control. Los ovocitos en grupos vitrificados fueron vitrificados por Cryotop usando medio de vitrificación y mantenidos en nitrógeno líquido. El medio de maduración fue a-MEM suplementado con rFSH + hCG. Después de 24-48 h de incubación, fueron observados en los ovocitos la maduración nuclear y cambios ultraestructurales utilizando microscopía electrónica de transmisión (MET). La tasa de maduración de los ovocitos en el grupo vIVM fue significativamente más baja que en el grupo IVM v, cuando los dos grupos se compararon con los que tenían la mayor madurez. La evaluación de la ultraestructura de los cuatro grupos mostró que el número de gránulos corticales, microvellosidades y acúmulos de mitocondrias-SER en el grupo vIVM fue el más bajo y el más alto entre el número de vacuolas. La zona pelúcida fue más oscura en dos grupos de congelación vIVM e IVMv, que en el grupo control. La mayoría de los grupos, similares al grupo de control, fueron los grupos vIVM, IVMv y,finalmente, el grupo vIVM, respectivamente. De acuerdo con los resultados, el procedimiento de IVM es más eficiente cuando se realiza antes de la vitrificación de ovocitos.

Inductive role of sustentacular cells (Sertoli cells) conditioned medium on bone marrow derived mesenchymal stem cells / Papel inductivo del medio acondicionado de células sustentaculares (células de Sertoli) en las células madre mesenquimales derivadas de la médula ósea

RESUMEN: Las células madre de la línea germinal masculina son factores clave para la espermatogénesis masculina y la fertilidad. Las células sustentaculares (células de Sertoli) como células somáticas juegan un papel fundamental en la creación de un microambiente esencial para la auto-renovación y diferenciación de las células de la línea germinal masculina. Las células madre mesenquimales son reconocidas como células auto-renovables y multipotentes capaces de diferenciarse en múltiples tipos de células. La generación de células germinales masculinas a partir de células madre mesenquimales puede proporcionar un método terapéutico para tratar la infertilidad masculina. En este estudio, las células mesenquimales derivadas de la médula ósea (BMMSCs) se recuperaron de la médula ósea de ratones de 6-8 semanas de edad del Instituto de Investigación Médico Naval (NMRI). En el estudio se aislaron las células sustentaculares y se enrriquecieron usando placas revestidas con lectina. Se obtuvo el medio de condición celular después de diferentes intervalos de tiempo. Posteriormente se cultivaron las BMMSC con diferentes concentraciones de SCCM y medio de Eagle modificado por Dulbecco (DMEM) en diversos momentos. Se evaluaron marcadores específicos de células de línea germinal usando la reacción en cadena de polimerasa transcriptasa inversa (RT-PCR) e inmunocitoquímica. Los resultados mostraron que las BMMSCs cultivadas con SCCM durante 48h exhibieron transcritos específicos de línea germinal (Mvh, Iid4, piwil2) (p <0,05) y marcadores (Mvh, Scp3). Nuestros resultados indican que el cultivo de BMMSCs con SCCM puede conducir a la diferenciación efectiva de BMMSCs en células germinales y proporcionar una estrategia de tratamiento para la infertilidad masculina.

SUMMARY: Male germ line stem cells are key factors for male spermatogenesis and fertility. Sustentacular cells (Sertoli cells) as somatic cells play a pivotal role in creating essential microenvironment for the self-renewal and differentiation of the male germ line cells. Mesenchymal stem cells are recognized as self-renewing and multipotent cells able to differentiate into multiple cell types. The generation of male germ cells from mesenchymal stem cells may provide a therapeutic method to treat male infertility. In this study, Bone marrow derived mesenchymal cells (BMMSCs) were retrieved from the bone marrow of 6-8-week old Naval Medical Research Institute (NMRI) mice. Sustentacular cells (Sertoli cells) were isolated and made rich using lectin coated plates. Sustentacular cell condition medium (SCCM) was collected after different time intervals. Then the BMMSCs were cultured with different concentration of SCCM and Dulbecco's Modified Eagle's medium (DMEM) at various times. Specific markers of Germ line cells were evaluated by using Reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) and immunocytochemistry. The results showed that BMMSCs cultured with SCCM for 48h exhibited germ line specific transcripts (Mvh, Iid4, piwil2) (p< 0.05) and markers (Mvh, Scp3). Our findings represent that culturing BMMSCs with SCCM may lead to effective differentiation of BMMSCs into germline cells and provide a treatment strategy for male infertility.